Erfolgreiche Förderanträge im DFG-Schwerpunktprogramm
Eine vielversprechende Vision für die künftige Stromerzeugung ist die Spaltung von Wasser und die Trennung von Wasserstoff und Sauerstoff – denn Wasserstoff ist ein gefragter Energielieferant. Chemiker, Ingenieurwissenschaftler und Physiker unter anderem der Universität Duisburg-Essen (UDE) bringen dazu ihre Expertise in ein Schwerpunktprogramm der Deutschen Forschungsgemeinschaft ein. Das SPP 1613 lautet: „Regenerativ erzeugte Brennstoffe durch lichtgetriebene Wasserspaltung: Aufklärung der Elementarprozesse und Umsetzungsperspektiven auf technologische Konzepte“.
Die UDE-Physiker um Prof. Dr. Rossitza Pentcheva untersuchen die computer-gestützte Modellierung von nanoskaligen Metalloxiden. Parallel dazu werden kompakte bzw. poröse, nanostrukturierte Filme an der Ludwig-Maximilians-Universität München und Max-Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf im Labor getestet. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse über die mikroskopischen Mechanismen sollen die Materialien und damit die Ausbeute bei der Wasserspaltung verbessern.
Dünnschicht-Verbundsysteme mit nanostrukturierten Katalysatoren
Vielversprechenden Stoffen sind auch die Chemiker im Team von Prof. Dr. Malte Behrens auf der Spur. Zusammen mit Wissenschaftlern der Technischen Universität Berlin, des Helmholtz-Zentrums Berlin und der Universität Freiburg entwickeln sie Dünnschicht-Verbundsysteme. Sie können das Sonnenlicht absorbieren, um an der Oberfläche die chemische Wasserspaltung in Gang zu setzen. Die an der UDE und deren Center for Nanointegration (CENIDE) untersuchten nanostrukturierten Katalysatoren helfen, diese Reaktion zu beschleunigen.
Und die Ingenieurwissenschaftler rund um Prof. Dr. Markus Winterer untersuchen anorganische Nanopartikel auf Basis von Galliumnitrid. Diese Materialien sind leicht verfügbar, haben ein geringes Gefährdungspotenzial und sind unter den Reaktionsbedingungen stabil. Die Gasphasensynthese ermöglicht es, Nanopartikel mit großer Oberfläche und hoher Kristallinität herzustellen. Deshalb besitzen die Partikel eine erhöhte photokatalytische Aktivität, die an der Ruhr-Universität Bochum untersucht wird.
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